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西和县马家河金矿地质特征与找矿方向

来源: 地勘院
发布时间:2018-10-17
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  西和马家河金矿位于西成金矿带上,分布于西和县稍峪乡萝卜山-冉湾一带,属于微细浸染型金矿,属于低品位易堆浸的地表氧化矿类型。弄清其地质特征和富集规律有利于矿山找矿和开发,有利于提高矿山找矿效果和开采效益。

  1、赋矿地层时代初步重新厘定

  目前矿区含矿与赋矿地层划分为石炭系,从南秦岭贵金属成矿带和微细浸染型金矿分布规律看,该微细浸染型金矿产出石炭系不合区域及整体逻辑。主要依据和判断如下:

  (1)在西成矿田马家河金矿与本矿区西部延伸方向上的金山-马泉大型金矿同属于同一成矿带,金山-马泉大型金矿赋矿地层为泥盆系西汉水组,因此,同一矿带上的马家河金矿自然产出在泥盆系中。

  (2)马家河金矿产出西成古生代沉积盆地北东部边缘。盆地边缘沉积地层相对早期,发育早古生代上部及晚古生代下部地层;上中心沉积随盆地萎缩封闭,时代相对较晚,盆地中心沉积为石炭系和二叠系。马家河金矿位于盆地边缘显然赋看地层时代偏老,为泥盆系较为合适。

  (3)在马家河金矿区4号带和7号矿带之间,发育中-薄层状灰岩夹纹层状泥岩,中-薄层状灰岩之中发现重结晶珊瑚等化石,属于生物碎屑灰岩。珊瑚等化石的存在应是泥盆纪地层的重要证据。

  (4)马家河金矿区含矿地层由下部厚层块状灰岩、厚层细砂岩、泥质细砂-粉砂岩、粉砂质泥板岩夹薄层细砂岩、钙质板岩-泥质板岩。这种高频韵律沉积特征是泥盆纪地层的特点。

  (5)今后应继续注意在矿区范围厚层灰岩中寻找珊瑚、层孔虫化石组合,这是泥盆系的化石组合特点,而石炭系以大量海百合茎为特征。

  2、地层层序与结构特征

  该区地处中秦岭D(?)系南亚区西部成矿带,地层是一套浅-中海泥钙+粉砂质沉积,矿区下部可见中薄层、厚层状生物(珊瑚)灰岩和硅质岩层。地层近东西向展布,倾向、倾角严格受矿区东西向褶皱控制。

  2.1地层层序

  马家河金矿区地层由老至新顺序大致为:

  第一段,厚层硅质岩,厚度不大,按照南秦岭沉积建造规律应属热水沉积岩;

  第二段,厚层砂岩-厚层砂岩夹砂质泥岩过渡为中厚层细砂岩与砂质泥板岩互层段,相对较厚;赋存Ⅶ号矿带;

  第三段,中薄层生物碎屑灰岩夹纹层状泥页岩,该段较薄;

  第四段,中层细砂岩与砂质泥岩互层,相对较厚,赋存Ⅳ号矿带;

  第五段,砂质泥岩-钙质泥岩-泥板岩互层夹细砂岩中薄层,最厚大。赋存Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿带。

  2.2 结构特征

  各段岩性层岩性组合及组成结构不同,导致控矿构造特征及强烈程度的差别。如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿带以砂质泥岩-钙质泥岩-泥板岩互层夹细砂岩中薄层为特征,东西向剪切带典型性不够,石英脉相对不发育,含矿性不理想。Ⅱ、Ⅲ号矿带泥岩层为主要组成。石英脉几乎不出现,含矿性不好。

  Ⅶ、Ⅳ号矿带赋存于以石英细砂岩与砂质泥板岩互层为主的岩性段,东西向剪切带相对典型,矿化石英脉发育,含矿性较好。

  因此,本区成矿应充分考虑地层的两个因素,其一,众所周知,含金性较好;其二,地层岩性组成及结构的不同,直接影响构造的发育程度及矿化强度。

  3、构造特征与控矿构造性质

  3.1 构造特征

  矿区褶皱形态表现为一南一北两个相互平行的向斜和背斜褶皱。

  北部向斜构造呈东西向展布,从所见地层情况可知,向斜北翼岩层倾角20-25°,而其南翼则为25-35°。向斜向东消失。其轴面向南倾斜,倾角75-80°,也就是说此向斜北翼稍缓,南翼稍陡,其倾角差约15°±,向东倾伏消失。该向斜核部地层主要为一套绢云母化、碳酸岩化的泥质、钙质、粉砂质浅变质岩层,沉积韵律不详。但据其钙质、粉砂质含量在地层岩石中高频率变化的现象,似可判定,这是一套动荡环境下的浅海相-滨海相沉积。F1含金构造带出现于向斜倾伏端的北翼,这是F1走向为290-295°的构造原因。F6是向斜北翼近轴平行断裂。F2是向斜轴部在水平剪切作用下形成的扭性裂隙,一般规模不大,宽度小。F3 、F5是向斜南翼近轴平行断裂。F4 、F7是向斜南翼深部层位的平行断裂(走向断裂),这可从其发育在含矿岩层生物灰岩层附近地区的事实得到佐证。F8 、F9是平行向斜褶皱南侧东西向背斜南翼近轴的平行走向断裂,如图1、图2所示:

 

 图1构造分布剖面图                                                 图2构造分布平面图

  矿区的东西向背斜与前述向斜相邻过渡,其轴面近于直立,大致为对称褶皱地层,倾角稍大于向斜北翼地层倾角。褶皱规模相对前述向斜也要大得多。从理论上分析,与向斜相比,其延长较大;其轴部地层也较向斜北翼地层要深得多;其沉积环境变动幅度也大得多,地层升降变化明显。

  从整个秦岭地区D(?)系的成矿机制上分析,地层上升陷降变化幅度越大、升降运动频率越高,地壳活动相对强烈。强烈的地壳活动是有利于海底喷流作用的,而喷流作用对成矿物质的沉淀和富集等有着极为重要的意义。事实上,F4 、F7的含矿性要比F1高一些。

  另外,从背斜褶皱对成矿的控制富集意义上讲,背斜(轴部)有利于对含矿的动力热液进行局部性的阻滞,避免其沿层劈理大量扩散。这些原由足以说明F4 、F7的含矿性较高的事实,尤其是F7又发育在生物灰岩的下部,生物灰岩作为地球化学障对矿化富集是有利的。

  区域动力变质作用使含金地层中的金元素,活化——富集——成矿,是这一矿区的基本成矿机制。

  3.2 控矿构造性质

  早期阶段片理化矿石中的脆-韧性剪切变形构造(照片-1、-2、-3、-4、-5、-9、-10),微细浸染状黄铁矿(可能有毒砂)沿片理面较均匀分布(S1),属于近东西向控矿构造的早期矿化,这是该类型矿床不能忽略的控矿与矿化特征。北东向、北西向压扭性构造进一步叠加,亦可产生另一组脆-韧性剪切变形(S2)。尽管目前开采的矿段属于几组构造交汇处,矿化相对较好,但不可忽略和遗漏近东西向的矿化体。

  构造交汇部位是找矿最佳之处,可以在东西向找矿追索中注意圈定北东、北西、近南北向构造(照片-6、-8)叠加部位。密集节理带发育时可能演化为南北向构造(照片-7)。



      照片10-1号矿带坑道处岩石标本-粉砂质板岩剪切片理化

     本区构造变形控制矿体,构造变形较复杂且多期多阶段,所控制的矿体上下盘有时边界较模糊,因此,仔细辨认构造现象和性质十分重要。

  总之,本区控矿构造具有脆-韧性剪切变形构造性质,片理化、较刚性砂岩构造透镜体及岩块可作为直接辨认标志。

  4、主要控矿因素

  4.1 容矿岩石、岩性与岩层结构

  以含铁钙质的粉砂质泥板岩-细砂-粉砂岩夹薄层灰岩为特征的含矿岩段,底部出露硅质岩层,据区域对比可能具有热水沉积成因特征。表明海相地层沉积的海底构造活动强烈,并接连后续沉积了韵律较发育的细碎屑岩系,代表同沉积时期震动的海底构造直接影响着沉积产物。一般来说,具有这种沉积环境特征的沉积岩系含矿性好,为成矿奠定了物质基础。

  4.2 控矿构造性质与特征

  脆-韧性递进剪切变形构造一旦叠加于含矿性好的含矿岩系之上,酿造了较高温、高压的成矿环境,并有流体的积极参予,在温压等物理化学条件的驱动之下,流体萃取含矿层中矿质,在递进脉动构造活动驱动下,向减压降温的扩容带中迁移,与围岩较活泼组分的化学反应,改变物理化学环境的同时成矿物质发生富集沉淀,而成矿作用告终。

  4.3 地球化学

  本成矿区,外围多有锑矿点出现,Au、As、Sb、Hg、Pb、Zn等成矿元素组合,该组合对微细浸染型金矿十分重要,As、Sb、Hg元素在成矿作用中的参与,大大提高了金的溶解度,不但有利于金的萃取、溶解,更有利于金的迁移。当然,这一地球化学行为均在脆-韧性递进剪切变形构造带中发生。

  5、找矿方向

  通过上述分析,认为本区成矿条件较好地段应为Ⅳ、Ⅶ号及Ⅰ号矿带,原因主要为:①地层岩性组成结构较优越,泥板岩为主的层序中多有薄层灰岩、中厚-薄层细砂、粉砂岩层发育,对脆-韧性剪切构造发育较为有利;②脆-韧性剪切构造较为典型,砂岩构造透镜体-扁豆体与构造岩块多见,变形构造较为复杂与强烈;③矿化蚀变较为明显,特别是顺层与切层硅化石英脉较发育;④中晚期阶段的NE、NW、SN 向构造较常见;⑤前期民采矿洞矿体揭露尚好。而Ⅱ、Ⅲ号矿带以砂质泥岩-钙质泥岩-泥板岩互层为主岩段的找矿可考虑放后安排。

  6、结论

  马家河金矿区,地层可能属于D2含金岩系;其古沉积环境为浅海——滨海——浅海——中深海活动变异环境;地层中不乏浊流——热水沉积所伴随的成矿物质。

  矿区构造格局由北向南依次为萝卜山向斜和冉湾背斜,均呈东西向展布。其中向斜在矿区东部不远处消失,而背斜则延伸较远。矿区含矿断裂是由褶皱所派生,在南北地应力作用条件下发育成形,并使其外围岩石中的含矿物质得到活化浓集。

  背斜核部地层具备“薄层交互”特征;其古沉积环境动荡起伏;构造形迹相对发育;地球化学障明显,成矿富集作用相对明显。